Phạm vi ứng dụng của bentonite: bentonite được dùng ở đâu

Bentonite là đất sét tự nhiên trên nền khoáng vật nhóm smectite, phổ biến nhất là montmorillonite. Nhờ khả năng trương nở, liên kết hạt, giữ nước và hấp phụ tạp chất, bentonite được dùng trong xây dựng, khoan, đúc, luyện kim, sản xuất rượu vang, nông nghiệp, mỹ phẩm và sản xuất chất hấp phụ.

Phạm vi ứng dụng rộng của bentonite không đến từ một tính chất duy nhất mà từ sự kết hợp giữa tính dẻo, khả năng trương nở, tính xúc biến, khả năng kết dính và diện tích bề mặt riêng lớn của hạt.

Bentonite là gì?

Bentonite là vật liệu đất sét có nguồn gốc tự nhiên. Tính chất phụ thuộc vào thành phần khoáng và loại cation trao đổi chiếm ưu thế. Trong thực tế, bentonite natri và bentonite canxi được phân biệt phổ biến nhất.

Bentonite natri thường trương nở mạnh hơn trong nước và tạo huyền phù nhớt tốt. Vì vậy, nó được dùng nhiều trong dung dịch khoan, chống thấm và hàng rào chống thấm lọc. Bentonite canxi trương nở yếu hơn nhưng có thể hữu ích làm chất hấp phụ, chất kết dính hoặc nguyên liệu cho một số sản phẩm công nghiệp.

Các tính chất chính của bentonite

Khi tiếp xúc với nước, bentonite có khả năng tăng thể tích, tạo khối dạng gel và giảm độ thấm của lớp vật liệu. Trong huyền phù, nó giúp giữ hạt rắn ở trạng thái lơ lửng; trong hỗn hợp khô, nó có thể đóng vai trò chất kết dính.

Những tính chất quan trọng của bentonite gồm:

• trương nở khi làm ẩm;
• khả năng tạo huyền phù nhớt;
• hấp phụ protein, dầu, tạp chất và ion;
• liên kết cát cùng hạt khoáng;
• lớp đầm chặt có độ thấm nước thấp;
• tính trơ hóa học trong nhiều công việc xây dựng và công nghệ.

Chính những tính chất này quyết định bentonite được dùng ở đâu và loại vật liệu nào cần thiết cho từng ngành.

Bentonite được dùng ở đâu và như thế nào?

Bentonite được dùng trong nhiều ngành vì cùng một khoáng vật có thể hoạt động như vật liệu chống thấm trương nở, chất hấp phụ, chất kết dính, chất làm đặc hoặc phụ gia công nghệ. Những hướng ứng dụng chính:

1. Trong xây dựng, bentonite được dùng để chống thấm móng, thi công màn chống thấm, thảm bentonite, tường trong đất, đường hầm và công trình ngầm trong nền đất phức tạp bão hòa nước.
2. Trong công nghiệp dệt, bentonite có thể là chất thay thế dễ tiếp cận hơn cho hồ tinh bột khi hồ sợi vải cotton và chuẩn bị sợi trước khi dệt.
3. Trong mỹ phẩm, bentonite tinh chế được dùng trong mặt nạ, kem, lotion, phấn mắt, hỗn hợp sệt và các sản phẩm cần khả năng hấp phụ, làm đặc cùng ổn định thành phần.
4. Trong hóa phẩm gia dụng, bentonite được dùng trong chất giặt, chất tẩy, hỗn hợp sệt, huyền phù và một số lớp phủ bảo vệ.
5. Trong nông nghiệp, bentonite được dùng để cải thiện một số tính chất đất, làm chất mang phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, cũng như thành phần của một số phụ gia thức ăn cùng sản phẩm dạng hạt.
6. Trong công nghiệp thực phẩm, bentonite tinh chế phù hợp được dùng để làm trong nguyên liệu rượu vang, nước ép và một số đồ uống, cũng như trong những công đoạn cần giảm độ đục hoặc liên kết một phần tạp chất.
7. Trong lọc dầu và tinh chế dầu, vật liệu bentonite có thể được dùng để loại bỏ một phần tạp chất chứa lưu huỳnh, nitơ và các chất khác.
8. Trong chế tạo máy, đúc và luyện kim, bentonite được dùng trong hỗn hợp làm khuôn, làm chất kết dính cát và phụ gia khi tạo viên nguyên liệu quặng sắt.
9. Trong y tế và dược phẩm, chỉ vật liệu trên nền bentonite đã được tinh chế chuyên dụng và cấp phép mới có thể sử dụng. Bentonite xây dựng hoặc kỹ thuật không phù hợp cho những nhiệm vụ này.

Bài viết liên quan: trọng lượng riêng và khối lượng riêng của bentonite.

Xây dựng và chống thấm

Trong xây dựng, bentonite được dùng để chống thấm và bảo vệ chống thấm lọc. Nó là thành phần của thảm bentonite, màn đất sét, lớp chống thấm, vật liệu cho đường hầm, công trình ngầm, hố móng, móng và bãi chôn lấp chất thải.

Khi bị làm ẩm, bentonite trương nở và lấp đầy khoảng trống nên lớp đã đầm chặt trở nên ít thấm nước hơn. Tính chất này hữu ích ở nơi cần giảm nước thấm qua đất hoặc bảo vệ kết cấu khỏi tiếp xúc với nước.

Khoan, đúc và luyện kim

Một trong những ứng dụng nổi tiếng nhất của bentonite là dung dịch khoan. Trong quá trình khoan, nó giúp ổn định thành giếng, đưa mùn khoan lên, giữ hạt rắn lơ lửng, giảm thất thoát lọc và cải thiện khả năng làm việc của dung dịch.

Trong đúc, bentonite được dùng làm chất kết dính cho cát khuôn, giúp khuôn cát giữ cường độ và hình dạng trước khi rót kim loại. Trong luyện kim, bentonite được dùng làm chất kết dính khi tạo viên nguyên liệu quặng sắt và sản xuất viên quặng.

Thực phẩm, nông nghiệp và ứng dụng gia dụng

Trong công nghiệp thực phẩm, bentonite tinh chế được dùng làm chất làm trong, chẳng hạn khi xử lý nguyên liệu rượu vang và một số đồ uống. Nó có thể liên kết một phần hợp chất protein và giảm nguy cơ sản phẩm bị đục.

Trong nông nghiệp, bentonite có thể làm chất mang phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, thành phần phụ gia thức ăn, chất kết dính trong hạt và vật liệu cải thiện một số tính chất đất. Trong gia dụng và sản phẩm cho vật nuôi, bentonite được biết đến như thành phần hút ẩm trong cát vệ sinh vì hấp thụ độ ẩm và giữ mùi tốt.

Bentonite còn có trong mỹ phẩm, chất tẩy rửa, hỗn hợp sệt, huyền phù, chất hấp phụ, chất độn, sơn và vật liệu tinh chế dầu. Mỗi trường hợp sử dụng một cấp cùng mức tinh chế riêng, vì vậy không thể mặc nhiên xem bentonite xây dựng là phù hợp cho thực phẩm, mỹ phẩm hoặc y tế.

Những điều cần lưu ý khi chọn bentonite

Mỗi lĩnh vực cần một loại bentonite khác nhau. Khoan cần độ nhớt, hiệu suất tạo dung dịch và đặc tính lọc. Chống thấm cần khả năng trương nở và độ thấm nước thấp. Đúc cần khả năng kết dính. Sản xuất rượu vang và thực phẩm cần mức tinh chế cùng sự tuân thủ yêu cầu đối với phụ gia thực phẩm.

Vì vậy, khi chọn bentonite cần xem không chỉ giá mà cả loại vật liệu, độ ẩm, cỡ hạt, khả năng trương nở, chỉ số lọc, hàm lượng tạp chất và hồ sơ của nhà cung cấp. Điều này đặc biệt quan trọng nếu vật liệu không dùng trong xây dựng mà trong thực phẩm, mỹ phẩm hoặc một ngành có quản lý khác.